摘要：神华神东煤炭集团通过对高产高效综合机械化采煤设备的研究，加大设备运行及其精细化管理，大力提高设备开机率，实现了矿井的稳产高产，为国内乃至世界的矿井机电设备安全可靠运行管理树立了典范。本文总结了神东煤炭集团在建设大型煤炭基地过程中对带式输送机带面撕、断裂原因进行了分析并提出了具体的防范措施，是带式输送机运行管理模式和新思路的探讨。
关键词：带式输送机；带面撕、断裂；防范措施
1 概述
神东煤炭集团公司是神华集团的骨干煤炭生产企业，自1985年开发建设，地跨蒙、陕、晋三省区，拥有14个矿井，矿区整体产年产量超过2亿吨。公司依托神华集团矿电路港一体化、产运销一条龙运营模式，坚持“高起点、高技术、高质量、高效率、高效益”的建设方针，依靠技术和管理创新，形成了“生产规模化、技术现代化、队伍专业化、管理信息化”为特征的新型集约化安全高效千万吨矿井群生产模式。
神东矿区主运输系统全部实现了井上下运煤工作的连续化，井下煤炭运输主要采用大运量、长运距、大功率、高速度带式输送机，实现不间断不停顿的连续运输，达到高产高效、节能环保的目的。目前神东矿区带式输送机使用量达六百四十部，总运输距离达四百一十四公里，带式输送机是否运行正常，直接影响着矿井的生产连续性。
主运输系统作为各生产矿井的咽喉要道，其可靠运行显的尤为重要，影响带式输送机正常运行的因素除日常出现的机械和电气故障外，运输带面的完好情况也是影响正常运行的重要因素，如出现带面撕裂或带面断裂往往影响时间更长，处理难度更大，尤其是矿井主运输系统胶带机一旦发生故障，可直接导致综采工作面及连采工作面全部停产，甚至全矿井停产的较大故障隐患。
神东矿区某矿井主运输系统图如下：
2 神华神东矿区带式输送机使用情况分析
据统计，神东矿区自2003年以来共发生带式输送机带面撕、断带故障42起，其中带面撕裂故障33起，带面断裂故障9起。
据分析，33起带面撕裂故障中由于金属铁器进入运输系统导致带面撕裂共13起，占带面撕裂总故障次数的40%；由于煤炭系统中大块矸石掉落造成撕带7起，占带面撕裂总故障次数的21%；由于运输带面接头硫化质量不合格或接头老化造成撕带7起，占带面撕裂总故障次数的21%；由于带式输送机驱动滚筒筒皮开裂或轴断造成撕带故障3起，占带面撕裂总故障次数的9%；带式输送机保护未动作发生撕带故障2起，占带面撕裂总故障次数的6%；托辊掉落发生撕带故障1起，占带面撕裂总故障次数的3%。
9起运输带面断裂故障中，由于带面接头硫化质量不合格或接头老化造成断带6起，占带面断裂总故障次数的67%；由于运输顺槽带式输送机接头卡子断裂发生2起，占带面断裂总故障次数的22%；由于运输带面疲劳磨损发生1起，占带面断裂总故障次数的11%。
3 带式输送机带面撕、断裂防范措施
3.1 加强运输系统金属铁器及除铁器管理
3.1.1 金属铁器管理方面
1.矿井运输系统的导料槽所有钢板必须进行编号管理，钢板的编号须用电焊进行焊接，不得采用易擦拭的编号，连采系统上的钢板除编号管理外，还必须加装防护链绳，防止钢板掉落进入系统。综采系统上需要进行编号管理的有自移机尾（转载机）卸料口 (导料口)处钢板。
2.矿井综、连采工作面设备紧固件、易损件、焊接部件、档煤板等每班必须进行检查，发现松动等异常情况及时进行处理，防止因松动、磨损、撞击等原因导致脱落混入煤炭中。
3.矿井连采工作面所用的钻杆、锚杆、钢带、网片要进行集中管理，钻杆、搅拌器还要进行编号管理。工作面延伸皮带时，皮带件要统一规整存放，防止皮带件进入运输系统。
4.矿井综采工作面回风顺槽和运输顺槽两侧正帮的500米范围内、连采工作面给料破碎机至工作面范围内不得有金属铁器遗留。
5.矿井综、连采及其他施工单位在工作面检修作业完毕后，必须安排专人清理现场遗留的金属铁器及杂物，设备开机生产前工作现场不得遗留任何金属铁器或杂物。
6.矿井综连采工作面、带式输送机运输系统在进行电气焊作业时，必须向调度室汇报，并作好记录。焊、割完毕后，必须将现场产生的铁制物和其它杂物清理干净。
7.各单位必须定期检查所属煤仓防砸板和耐磨板的完好情况，发现问题及时采取措施进行处理，防止钢板进入系统造成撕带事故。
3.1.2 除铁器管理方面
1.各生产矿井、洗选、装车单位要严格按照《JBT24483-2008隔爆型永磁除铁器行业标准》和《JBT7689-2004悬挂式电磁除铁器行业标准》规定在带式输送机上安装除铁器。
2.矿井主运输系统（大巷、主井和上仓胶带）至少安设一台除铁器，除铁器的磁场强度不小于1500GS。
3.矿井综、连采顺槽带式输送机至少要安设一台除铁器。综采工作面顺槽带式输送机安设除铁器的磁场强度不小于1500GS；连采掘进工作面带式输送机安设除铁器的磁场强度不小于1200GS。
4.洗煤厂筛分破碎车间手选带上要安设除铁器。如果系统无手选带，要在原煤仓到筛分破碎车间的带式输送机上安设除铁器。除铁器的磁场强度不小于1500GS。
5.洗煤厂精煤、块精煤、末煤上仓带式输送机必须安设一台除铁器。除铁器的磁场强度不小于1500GS。
6.装车站产品仓到装车塔带式输送机，在具备安装条件的情况下，必须安装除铁器。除铁器的磁场强度不小于1500GS。
7.除铁器适合在带式输送机中部安装（破碎机前），与运输带成90°交叉布置。空间有条件时，也可安装在头部倾斜安装，角度在5～15°之间。
8.在选择除铁器型号时，考虑工作面煤块大，必须大于该带式输送机两个型号（若皮带机宽度B=1200mm时，选用带宽B=1600mm除铁器）。
9.井上下除铁器在带式输送机中部安装时，除铁器底部必须使用1-2组无磁托辊，该托辊高于其它托辊50～80mm且物料运行方向距离前磁极中心400～450mm安装。
10.除铁器运行时，每班检查自卸胶带松紧情况，过松或过紧都会影响卸铁机构的正常工作。若松紧不适或跑偏，应及时调整，使之工作正常。
11.除铁器运转时，应至少每周检查一次链条的松紧状况及磨损程度，发现链条过松时应及时调节减速机端部的涨紧螺栓，使其松紧合适。链条要充分润滑，每班润滑一次。
12.电磁除铁器工作（永磁除铁器不工作）时，周围均有较强的磁场，不可手持锐利铁器靠近，手表、各种仪表、磁卡及携带心脏起博器者不能靠近。
13.除铁器必须执行包机责任制，保证除铁器的完好、可靠运行，除铁器的安装与管理按照《除铁器选型安装及使用规范标准》执行，且每季度对除铁器磁场强度进行1次测试，不合格的除铁器必须及时更换。
14每台除铁器5米范围内必须设置一个杂物箱，除铁器做到与带式输送机同时启、停，停机后要及时清理除铁器上吸附的杂物。
3.2 加强带式输送机保护装置安装及运行管理
3.2.1 带式输送机保护装置安装必须符合下列要求：
1.生产矿井综采顺槽、集中运输、主运输、上仓带式输送机必须安装防滑、堆煤、跑偏、张力、防撕裂、拉线急停、连锁、烟雾报警及超温自动洒水装置，主要运输巷上运带式输送机还必须装设防逆止、制动装置；下运带式输送机必须安设制动装置。
2.矿井连采、综掘后配套掘进工作面带式输送机必须安装防滑、堆煤、跑偏、拉线急停、联锁装置。
4.洗煤、装车系统带式输送机必须安装防滑、堆煤、跑偏、防撕裂、拉线急停、联锁、烟雾报警及超温自动洒水装置。上运带式输送机还必须装设防逆止，下运带式输送机必须安设制动装置。
5.各带式输送机必须严格按照上述规定安装保护装置，且保护装置必须齐全、完好、灵敏可靠，至少每周对保护系统进行1次灵敏性试验，并做好记录，发现隐患及时处理。
3.2.2 带式输送机保护装置安装具体要求：
1.每部带式输送机至少安装1处防止打滑的保护装置，矿井主运输带式输送机、集中运输带式输送机、综采顺槽带式输送机防滑保护应安装在驱动部，洗选装车带式输送机、连采综掘后配套带式输送机可以在机尾滚筒或导向滚筒上安装防滑保护，防滑保护宜采用速度传感器或其他可靠的保护形式。安装要求：速度传感器用链条或架子吊挂在运输机机架的两侧，使测速轮与下皮带带面接触，使皮带带面带动测速轮转动。
2.矿井主运输带式输送机、集中运输带式输送机、顺槽胶带每个受料点至少安装２组堆煤保护，洗选装车带式输送机、连采带式输送机、综掘带式输送机机头、机尾受料点至少设置1组堆煤保护，堆煤保护宜采用接地电阻式保护。安装要求：堆煤安装在受料装置上方用金属杆或链挂在电极上，自然下垂，长短根据具体情况调节，用一根导线将传感器外壳与受料装置的螺栓紧固接地。
3.带式输送机机头、中驱和机尾处至少各安装1组防跑偏开关，带式输送机运输长度超过500米时，中间应设置1组防跑偏开关；安装要求：跑偏开关的作用点距皮带边不能大于100MM，安装架用槽钢固定保证不能摆动。
4.带式输送机每个受料点至少安装２组防撕裂保护，防撕裂保护距离落料点不得超过5米，防撕裂保护宜采用钢丝拉绳加行程开关或翻板清扫器加行程开关形式，洗选装车带式输送机防撕裂保护不得少于2组；安装要求：纵撕传感器安装在皮带中梁上用槽钢焊接牢固，传感器拉伸另一头固定在另一根中梁槽钢上，拉绳距皮带面50MM以内。
5.烟雾报警及超温自动洒水装置必须安装在驱动滚筒附近，保证发生火灾时自动洒水装置能有效灭火；安装要求：烟雾传感器安装在驱动滚筒后上方一米以内、靠近皮带中梁人员方便试验的地方，安装位置为迎风方向，在发生烟雾时传感器能有效动作；超温洒水传感器安装在驱动滚筒轴线下方距滚筒100MM的地方，传感器头要面向驱动滚筒。
6.给煤机或上一级带式输送机机头卸载点处安设一个能够停止下一级带式输送机运行的急停按钮，保证在给煤机平台上或上一级带式输送机的工作人员发现异常可及时停止带式输送机的运行，防止事故的扩大。
7.带式输送机安装长度超过100米时，每100米至少设置1个拉线式急停开关，每200米设置1部智能扩音电话，以便在胶带机沿线出现故障时能够及时停机，洗选装车带式输送机可以不安装扩音电话。
3.3 加强主运输系统带式输送机转载点及大块煤、矸石管理
3.3.1 规范主运输系统带式输送机导料槽、受煤点的形式，加装可靠的保护装置，以增强主运输带式输送机的抗破坏能力。
所有带式输送机的导料槽制作必须规范，焊接牢固可靠，过煤高度保证1米以上，且溜煤嘴的下口要导料顺畅，以提高煤流的通过能力，防止大块煤或矸石由于导料不顺畅卡在导料槽内造成撕带事故。具体要求如下图：
导料槽耐磨板的连接应采用分布不规则的沉头螺栓连接与塞焊相结合的方式，以保证钢板连接的牢固性。
要求每个受料点只安装一组缓冲床（安装长度1.2米），缓冲条表面与带面之间的距离不得低于20～30mm，防止由于安装长度长造成带面下沉量大而增加对带面的磨损；缓冲条之间的安装间隙不得超过10mm，在安装完毕后应将缝隙填实，防止金属铁器或大块煤或矸石在缓冲条的间隙之间穿透带面，造成撕带事故。具体要求如下图：
各生产矿井、洗选、装车单位还应该制定煤仓、溜煤眼、配仓刮板机（铸石板）管理制度，煤仓必须安装防砸仓保护装置，防止煤溜直接冲击仓底缩口钢板和工字钢梁，造成变形脱落，混入煤溜引起撕带故障。
带式输送机机头、机尾、转载点设置清扫器，清扫器要有弹性，具有缓冲功能，防止清扫器损伤带面。
各矿井、洗选、装车单位要在带式输送机机尾搭接的转载点，清扫器设置在带式输送机机尾上托辊后方，防止托辊脱落或其他杂物卷入机尾滚筒，导致撕带故障发生。如在上托辊后方设置机尾清扫器不具备条件的，要求加装防护网，防止托辊脱落或其他杂物卷入机尾滚筒。
3.3.2 大块煤和矸石管理方面
1.综采工作面应根据现场实际情况，改进割煤工艺，减少大块煤和矸石的产生，工作面运输机司机或看大块的岗位人员以及马蒂尔司机必须监视工作面煤流情况，发现大块煤和矸石必须采取有效措施，避免大块煤和矸石进入系统。
2.各矿井还应合理控制割煤速度，抓好均衡生产工作，工作面煤量要均匀，尽可能的降低综采工作面破碎机破碎滚筒的高度，控制大块煤和矸石进入主运输系统。
3.连采工作面在遇到构造时必须实行分装分运，严禁矸石上系统，大块煤必须经过破碎机破碎，严禁直接将大块煤上带式输送机运输。
3.4 其它管理方面
1.各生产矿井及洗选、装车单位应制定《带式输送机滚筒探伤制度》，定期对在用滚筒轴进行探伤，对存在隐患的滚筒及时进行更换，防止滚筒轴疲劳断裂引发胶带机带面撕裂。
2.顺槽带式输送机与大巷带式输送机的搭接高度大于4米时，可以考虑加装通过式破碎机，以减少煤流对带式输送机带面的冲击以及有效控制物料的粒度，防止造成带面的损伤。
3.为避免煤仓放空对仓壁或防砸板等造成损坏，煤矿井下煤仓应加装防砸仓装置及地面煤仓低仓位报警保护。
4.洗选系统应每季度检查一次产品仓、原煤仓内壁磨损情况，避免内壁掉落的杂物撕带。
5.各生产矿井及洗选、装车单位应根据自身条件，制定外委施工队伍铁器管理制度，防止由于外委施工队伍的铁器进入系统造成撕带事故。
4 结束语
总之，带式输送机作为煤矿生产的主要设备，其安全可靠运行是矿井稳产高产的必要条件，通过加强对矿井铁器和除铁器管理、胶带机保护装置安装及运行管理、主运输系统带式输送机转载点及大块煤、矸石等方面的管理，可有效降低带式输送机故障停机时间，降低机电设备故障发生率，达到矿井稳产高产的目的。搞好带式输送机运行管理，是实现高产高效矿井建设的基础，总结神东煤炭集团矿井建设带式输送机运行管理的新方法、新思路、新手段，对全国大型煤炭基地建设带式输送机运行管理有着重要的参考意义。
论文作者:沈秋彦
论文发表刊物:《电力设备》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/18
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